Монстры, сталкивающиеся с черными дырами, могут прятаться на краю спиральных галактик

Окт 31, 2017 Леонид Гляделов

Окрестности спиральных галактик, подобных нашим собственным, могут быть заполнены встречными черными дырами больших масштабов и отличным местом для ученых, которые охотятся за источниками гравитационных волн, заявили исследователи из Рочестерского технологического института в статье в « Астрофизических журнальных письмах».

Исследование RIT идентифицирует пропущенную область, которая может оказаться изобилующей орбитальными черными дырами и происхождением сигналов гравитационных волн, услышанных обсерваториями в Соединенных Штатах и Италии. Идентификация галактик-хозяев слияния массивных черных дыр может помочь объяснить, как образуются орбитальные пары черных дыр.
Условия, благоприятствующие слияниям черных дыр, существуют во внешних газовых дисках больших спиральных галактик, по словам доцента физики в RIT Суканья Чакрабарти, ведущего автора книги «Вклад внешних HI-дисков в объединяющие двоичные черные дыры».

До сих пор считалось, что небольшие спутники или карликовые галактики имеют наиболее подходящую среду для размещения популяций черных дыр: редкая популяция звезд, незагрязненных тяжелыми металлами, такими как железо, золото и платиновые элементы, извергнутые при взрывах сверхновых звёзд, и ветры, которые бы оставляли массивные звезды неповрежденными.

Чакрабарти понял, что края галактик, такие как «Млечный путь», имеют сходную среду с карликовыми галактиками, но с большим преимуществом - большие галактики легче найти.

«Содержание металла на внешних дисках спиральных галактик также довольно низкое и должно распространяться с черными дырами в этой большой области», - сказал Чакрабарти.
Соавтор статьи, Ричард О'Шонгнесс, доцент математических наук в RIT и член Научного сотрудничества LIGO, сказал: «Это исследование показывает, что при прогнозировании или интерпретации наблюдений за черными дырами нам нужно учитывать не только для различий между разными типами галактик, но и с диапазоном окружений, которые происходят внутри них».

Теперь возможно более глубокое понимание Вселенной, когда ученые могут объединить гравитационную волну астрономии с традиционными измерениями полос света.
Существующие исследования показывают, что даже черные дыры, которые слишком плотные для выхода света, имеют гравитационную волну и оптический аналог, остатки вещества из звездного коллапса, из которого они образовались.

«Если вы видите свет от слияния черных дыр, вы можете точно определить, где он находится в небе, - сказал Чакрабарти. «Тогда вы можете вывести параметры, которые управляют жизненным циклом Вселенной в целом, и это святой Грааль для космологии. Причина, по которой это важно, состоит в том, что гравитационные волны дают вам совершенно независимый способ сделать это, чтобы он не полагался об астрофизических приближениях ".